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高铁棱镜加常数的测定指导老师：杨晋陵 参与者：电子信息学院杨文强 2010301490056魏晓辉2010301480086杨宗业2010301430056李祈欣2010301220020高铁棱镜加常数的测定高铁棱镜概述：高铁棱镜是用于全站仪测量时的棱镜反射镜，主要用于高铁的测量等方面。2．工作原理：构成反射棱镜的光学部分是直角光学玻璃锥体，它如同在正方体玻璃上切下的一角，透射面呈正三角形，三个反射面呈等腰三角形。反射面镀银，面与面之间相互垂直。由于这种结构的棱镜，无论光线从哪个方向入射透射面，棱镜均会将入射光线反射回入射光的光射方向。因此测量时，只要棱镜的透射面大致垂直于测线方向，仪器便会得到回光信号。3.加常数的定义：由于光在玻璃中的折射率为1．5～1．6，而光在空气中的折射率近似等于1，因此光在棱镜中传播用的超量时间会使所测距离增大一固定数值，即仪器测得的距离与实际距离之间的常差，称为棱镜加常数。4.棱镜加常数对距离测量的影响棱镜加常数未改正会直接引起测距误差，在导线测量中间接地形成测角误差，从而导致目标点的坐标偏移误差。试想如果在实际测量工作中所用点坐标有误，势必会造成整个测量成果不同程度的坐标移位。虽然棱镜加常数的改正数往往只有几个厘米，但在多次支点测量的情况下，误差的传播会导致目标点坐标误差越来越大，其后果就是按照工程精度要求进行重测或者对成果进行误差改正。不管采取何种方式补救，工作量都很大。因此，必须确定棱镜加常数，并在事先设置时予以改正。5.加常数的测量方法：一般方法——三站法：在较为平坦的地面上选200m左右长的线段AB，如图所示，并定出线段AB的中点C，将测距仪置于A点测平距AB和AC；置于B点测平距AB和BC；置于C点测平距AC和BC。必要时应进行气象改正，在操作过程中尽可能减小对中误差的影响，测量过程中始终使用同一棱镜。ABC计算AB、BC和AC的平均龇、BC和IAC，则棱镜加常数为： C=AC+BC-AB该方法简便易行，不需要一个精密基线，适合于野外工地现场校准加常数。但由于此法不够精密，所以我们小组没有采取这个方法进行测定。我们采取的方法——标准球棱镜测量法：此次我们采取的是一种比较新的方法，用的是一个精确度很高的球棱镜作为标准棱镜，而且该标准球棱镜的加常数为0.所以我们首先用球棱镜测出全站仪到某点处的距离，然后再用待棱镜置于该点处，用全站仪测出距离，此距离与球棱镜测出的距离差即待测棱镜的加常数。此法的缺点是需要有精密的球棱镜，优点是简单方便且精确度较高，比较适合实验室的使用。因而我们小组选择是用了这个方法。6.测量结果（在Excel文档中）7小结：通过我们这次的实验让我们对于棱镜加常数有了更深刻的理解，同时在测定过程中整个小组成员团结合作，齐心协力的完成了最后的测量，这让我们在培养了自己动手能力并从实验中学到知识的同时也锻炼了团队合作的能力，对大家以后的学习和科研有莫大好处。*在文件夹中附有我们几人此次实验的一些照片。